Обмін речовин і енергії

Обмін речовин і енергії (метаболізм) – сукупність біохімічних реакцій, які відбуваються в організмі і пов’язані з: надходженням речовин, їхньої переробкою, видаленням продуктів життєдіяльності.

Метаболізм має 2 сторони:

• асиміляція (анаболізм, пластичний обмін) – процес утворення складних органічних речовин із простіших з використанням енергії;

• дисиміляція (катаболізм, енергетичний обмін) – процес розпаду (окиснення) складних органічних речовин до простіших із вивільненням енергії.

Обмін води і мінеральних солей

Н₂О потрапляє в організм з їжею. Всмоктується в кишечнику (частково у шлунку). В організмі є середовищем для проходження біохімічних реакцій, а також вступає в реакції. Виводиться з організму з сечею, потом, з видихуваним повітрям, калом.

Мінеральні солі потрапляють в організм з їжею. Всмоктуються в кишечнику (частково у шлунку). В організмі беруть участь у різних біохімічних процесах. Виводяться з організму у розчинному стані з сечею та потом. Можуть накопичуватись у нерозчинному стані у стінках кишечника, жовчному міхурі, колекторних шляхах нирок.

Обмін кисню

О₂ потрапляє в організм із вдихуваним повітрям. Через стінки альвеол та капілярів легень надходить у кров і сполучається з гемоглобіном, утворюючи оксигемоглобін. Транспортується до клітин, де у мітохондріях бере участь у процесах окислення органічних речовин. СО₂ (продукт окиснення) виводиться з видихуваним повітрям.

Обмін білків

Білки потрапляють в організм з їжею. Розщеплюються в шлунку і кишечнику до амінокислот (Д). Амінокислоти через епітелій ворсинок кишечника всмоктуються в кров і розносяться до клітин. Там із них синтезуються власні білки організму (А), або вони окислюються у мітохондріях до СО₂, Н₂О і NН₃ (Д). NН₃ перетворюється спочатку на сечову кислоту, згодом на сечовину (А) і виводиться з сечею і потом.

Обмін жирів

Жири потрапляють в організм з їжею. Розщеплюються в кишечнику до гліцерину і вищих жирних кислот (Д). З них у клітинах епітелію ворсинок кишечника синтезуються власні жири організму (А), які всмоктуються в лімфу, пізніше потрапляють в кров і розносяться до клітин. Там вони окислюються у мітохондріях до СО₂ і Н₂О (Д). Частина перетворюється на глікоген (А, Д). Глікоген під дією гормону глюкагону перетворюється на глюкозу, яка транспортується кров’ю до клітин і там окислюється до СО₂ і Н₂О (Д). Надлишок жирів відкладається про запас під шкірою, в сальнику (передній частині очеревини), навколо серця і нирок.

Обмін вуглеводів

Вуглеводи потрапляють в організм з їжею. Розщеплюються в ротовій порожнині і в кишечнику до мономерів типу глюкози (Д). Глюкоза через епітелій ворсинок кишечника всмоктується в кров і розноситься до клітин. Там вона окислюється у мітохондріях до СО₂ і Н₂О (Д). Надлишок глюкози під дією гормону глікогену в печінці перетворюється на глікоген (А).

ВІТАМІНИ

У 1880 році російський лікар М.І.Лунін висловив припущення, що в натуральній їжі крім білків, жирів, вуглеводів, води і мінеральних солей є ще якісь речовини, що необхідні для нормальної життєдіяльності.

У 1911 році польський вчений Функ назвав ці речовини вітамінами.

Вітаміни – біологічно активні речовини різної хімічної природи, які в невеликих кількостях істотно впливають на обмінні процеси і необхідні для нормальної життєдіяльності організму.

Гіповітаміноз – нестача певних вітамінів в організмі.

Авітаміноз – відсутність певних вітамінів в організмі.

Гіпервітаміноз – надлишок певних вітамінів в організмі.

Причини гіповітамінозів та авітамінозів:

• недостатня кількість (відсутність) вітамінів у продуктах харчування;

• різні захворювання, при яких зростає потреба організму у вітамінах або утруднюється їх засвоєння.

Причиною гіпервітамінозів є надлишок вітамінів (переважно жиророзчинних) у продуктах харчування.

Відомо понад 50 вітамінів. Їх ділять на дві групи:

• жиророзчинні – розчиняються в жирах (оліях) та органічних розчинниках і не розчиняються у воді;

• водорозчинні – розчиняються у воді і не розчиняються в жирах (оліях) та органічних розчинниках.

Латин-ська назва	Міжнародна назва	Джерело надходження	Функція в організмі	Явища гіповітамінозу та авітамінозу
Жиророзчинні вітаміни
А	ретинол (попередни-ком ретинолу є β-каротин)	продукти харчування: печінка, вершкове масло, яєчний жовток (ретинол), морква, томати, персики, апельсини (β-каротин)	бере участь у синтезі зорового пігменту – родопсину (у фоторецепторах – паличках), сприяє проходженню обмінних процесів у епітеліальних тканинах	«куряча сліпота» (неспроможність бачити в сутінках), ксерофтальмія (висихання рогівки ока)
Д	кальциферол	продукти харчування: риб’ячий жир, молоко, яєчний жовток; утворюється в шкірі під дією УФ	впливає на обмін Са і Р	рахіт (недостатня твердість і міцність кісток у дітей), остеомаляція (порушення міцності кісток, самовільні переломи у дорослих)
Е	токоферол	продукти харчування: зелені овочі (капуста, шпинат, петрушка)	впливає на функціональну активність статевої системи	безпліддя, викидні (самовільні аборти)
К	філохінон	продукти харчування: зелені овочі (капуста, шпинат, петрушка); синтезується кишковою паличкою	бере участь у синтезі протромбіну (є фактором зсідання крові)	незсідання крові (самовільні кровотечі)
Водорозчинні вітаміни
В1	тіамін	продукти харчування: висівки злаків, насіння бобових, дріжджі, печінка	впливають на різні обмінні процеси – є складовими частинами (коферментами) ферментів	«бері-бері» (порушення діяльності нервової системи)
В2	рибофлавін			дерматит (запалення шкіри)
В3 (РР)	нікотинова кислота	продукти харчування: висівки злаків, насіння бобових, дріжджі, м’ясо		пелагра (починається як дерматит, пізніше уражаються травна та нервова системи, відбуваються розлади психіки)
В6	піридоксин	продукти харчування: висівки злаків, нирки		дерматит (запалення шкіри)
В12	ціано-кобаламін	продукти харчування: м’ясо, молоко, яйця		анемія (малокрів’я)
В15	пангамова кислота	продукти харчування: свіжі овочі та фрукти		серцево-судинні захворювання
С	аскорбінова кислота	продукти харчування: свіжі овочі та фрукти (особливо чорна смородина, шипшина, цитрусові, картопля)	впливає на обмінні процеси – є складовою частиною (коферментом) ферментів; забезпечує опірність організму до інфекційних захворювань	цинга (збільшення ламкості кровоносних судин, кровоточення ясен, випадання зубів, загальна слабість)